Słońce kiedyś nas pochłonie. Nasz koniec będzie spektakularny: najpierw reaktor termojądrowy zakrztusi się, potem ogromnie spuchnie. Słońce pożre planety wewnętrzne, w tym niestety i Ziemię… Błękitna planeta już podczas rozszerzania się słońca zmieni kolor, ponieważ cała woda zagotuje się i odparuje. Ziemia stanie się sucha i podobna do Marsa. Co możemy z tym zrobić? Chwilę polamentować nad złym losem i korzystać z energii słońca póki mamy na to czas!

Odległości w przestrzeni kosmicznej są ogromne. Jeśli wyobrazimy sobie Słońce o średnicy budynku 10 piętrowego, to nasza planeta będzie miała wielkość piłki futbolowej i będzie krążyła aż 3,5 km od teoretycznego Słońca! Pomimo sporego dystansu, Słońce jest jedynym źródłem energii dla Ziemi i dostarcza jej w Polsce ok. 1100 kWh/(m²*rok). To tak, jakby suszarka do włosów zasilana energią słoneczną, padającą na metr kwadratowy ojczystej ziemi, pracowała nieprzerwanie przez aż 1100 godzin w roku! To półtora miesiąca ciągłego suszenia włosów 😉

Wydaje się, że Słońce to nieskończone (armagedon nastąpi za ok. 4 mld lat), czyste i darmowe źródło energii. Tylko jak udomowić tak wielką siłę?!

Ciepło ze słońca

Podgrzewanie wody energią słoneczną to pomysł nienowy. Już na „dzikim zachodzie” stały na słupach ogromne, czarne zbiorniki z wodą, wygrzewające się w teksańskim słońcu. Potem nastał etap prostych kolektorów płaskich, w których słońce podgrzewało czarną blachę, zamkniętą w izolowanej skrzynce przesłoniętej na wypadek gradu szybą z hartowanego szkła. Blacha przekazywała ciepło do cienkich miedzianych rurek, wypełnionych niezamarzającym płynem transportującym energię, takim samym jak w chłodnicach naszych aut. Kolektory płaskie są relatywnie niedrogie i powszechnie stosowane do dziś. Ich wadą jest słabe wykorzystanie światła rozproszonego, dlatego skutecznie działają głównie w lecie. Dziś „na topie” są próżniowe, rurowe kolektory słoneczne. Uzyskują one sprawność o około 30 % większą od kolektorów płaskich, lepiej absorbują światło rozproszone (działają w zimie), ale są też niestety o około 30 % droższe. Generalnie kolektory słoneczne są dobrym, bo prostym i trwałym sposobem wykorzystywania energii słonecznej. Ich koszt nie jest przesadnie wysoki: zestaw z instalacją dla domu jednorodzinnego to wydatek ok. 15 000 zł. Taka instalacja zapewnia podgrzewanie ok. 70 % wody użytkowej. Dodatkowo, na montaż zestawu można otrzymać 45 % dotację z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska! Oprócz pozytywnego efektu ekonomicznego, zyskujemy też „ekologiczną” satysfakcję kąpania się pod słonecznym prysznicem J

Słoneczny prąd

Słońce może być źródłem czystej energii elektrycznej. Wytwarza się ją w ogniwach fotowoltaicznych, które umieszczone na dachach budynków, przypominają płaskie kolektory słoneczne. Dziś można wskazać 3 dostępne na rynku techniki ogniw: ogniwa monokrystaliczne (najdroższe, sprawność do 22 %), polikrystaliczne (sprawność do 18 %, średnia cena) oraz rekomendowane przez UE ogniwa amorficzne (sprawność do 10 % , relatywnie niska cena, dobre pochłanianie światła rozproszonego w zimie). Ważne, że nad ogniwami fotowoltaicznymi ciągle trwają intensywne prace rozwojowe, poprawiające ich sprawność i obniżające cenę. Stąd pojawiają się na rynku ogniwa miękkie, ogniwa zintegrowane z szybami i elewacją budynków a nawet farba fotowoltaiczna. Pogoń za niższą ceną jest bardzo ważna. Niemcy na dachach prywatnych domów mają zainstalowane w fotowoltaice ponad 24 GW (gigawaty) mocy, co stanowi ekwiwalent aż 12 elektrowni węglowych! Oczywiście, mówimy tu o mocy maksymalnej, gdy mamy lato i świeci słońce. Tak duża moc ma też wady – negatywnie oddziałuje na niemiecki ale i sąsiedni – polski system elektroenergetyczny. Prąd fotowoltaiczny w sieci pojawia się nagle i nagle też w niej zanika, bo ściśle związany jest z chwilowym stanem pogody. Podobnie jak nad aurą, niełatwo nad nim zapanować w tak dużej skali…

Fotowoltaika nad Wisłą i Odrą

W Polsce ciągle brak ustawy o odnawialnych źródłach energii. Stąd indywidualny wytwórca energii fotowoltaicznej musi zgodnie z prawem energetycznym…posiadać koncesję na wytwarzanie prądu z Odnawialnych Źródeł Energii. Dodatkowo, będzie miał kłopot z przyłączeniem się do sieci a dopłaty do wytwarzanej energii w postaci zielonych certyfikatów są zbyt niskie. Magazynowanie fotowoltaicznego prądu w akumulatorach też nie jest opłacalne ze względu na konieczność wymiany takich akumulatorów co ok. 4 lata. Zużyty akumulator to też obciążenie dla środowiska.

Dlatego w naszym kraju fotowoltaika montowana jest przede wszystkim tam, gdzie nie ma doprowadzonej sieci elektrycznej: na znakach drogowych, w stacjach rowerów miejskich czy w schroniskach górskich. Marzy nam się realizowana w wielu krajach UE feed-in-tariff , czyli stała, gwarantowana przez państwo cena zakupu prądu fotowoltaicznego od indywidualnych wytwórców. Oznacza to, że w domu mielibyśmy 2 liczniki. Pierwszym kupowalibyśmy w miarę potrzeb „zwykły”, tańszy prąd, drugim licznikiem zaś sprzedawalibyśmy po opłacalnej stawce nasz prąd fotowoltaiczny! Nie potrzebowalibyśmy drogich akumulatorów a dystrybutor musiałby kupić wytworzoną przez nas energię. Wystarczyłoby podpisać z nim prostą umowę. Polski projekt ustawy o OZE zawiera podobne zapisy. To daje nadzieję, że w przyszłości również nasze dachy będą zarabiać na słoneczne wakacje swych właścicieli!

 

Autor: Paweł Karpiński